Европейский кукурузный мотылек
| Европейский кукурузный мотылек | |
|---|---|
 | |
Научная классификация  | |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Членистоногие |
| Сорт: | Насекомое |
| Заказ: | Чешуекрылые |
| Семья: | Крамбиды |
| Род: | Остриния |
| Разновидность: | О. nubilalis |
| Биномиальное имя | |
| Остриния nubilalis | |
| Синонимы | |
Список | |
Европейский кукурузный мотылек ( Ostrinia nubilalis ), также известный как европейский кукурузный червь или высоколетник , представляет собой бабочку семейства европейский Crambidae . Это вредитель зерна, особенно кукурузы ( Zea mays ). Насекомое родом из Европы и первоначально поражало сорта проса , в том числе кукурузу . Европейский кукурузный мотылек впервые был зарегистрирован в Северной Америке в 1917 году в Массачусетсе , но, вероятно, был завезен из Европы несколькими годами ранее. [2] С момента своего первого открытия в Америке насекомое распространилось в Канаду и на запад через Соединенные Штаты до Скалистых гор .
Взрослая европейская кукурузная мотылька имеет длину около 25 миллиметров (0,98 дюйма) и длину 26–30 миллиметров (1,0–1,2 дюйма). [3] размах крыльев. Самка светло-желтовато-коричневого цвета с темными неровными волнистыми полосами поперек крыльев. Самец немного меньше и темнее.
Гусеницы европейского кукурузного мотылька повреждают кукурузу, прогрызая туннели во многих частях растения, что приводит к снижению урожайности в сельском хозяйстве.
Географический диапазон
[ редактировать ]Европейский кукурузный мотылек родом из Европы и был завезен в Северную Америку в начале 20 века. [4] Эта моль поражает посевы кукурузы во Франции, Испании, Италии и Польше . В Северной Америке европейский кукурузный мотылек встречается в восточной Канаде и во всех штатах США к востоку от Скалистых гор. [5]
Жизненный цикл
[ редактировать ]Европейский кукурузный мотылек проходит четыре стадии развития: яйцо, личинка , куколка и взрослая особь. Насекомое называют точильщиком на личиночной стадии и мотыльком на взрослой стадии. Взрослые бабочки откладывают яйца на растениях кукурузы. Из яиц вылупляются личинки. Личинки имеют пять возрастов или подстадий развития, за которыми следует период диапаузы или спячки у куколки. На стадии куколки бурильщики проходят метаморфоз в подвешенной куколке. После этого интенсивного периода развития из куколки выходит взрослая бабочка. Продолжительность стадии куколки определяется не только генетикой, но и факторами окружающей среды, такими как температура, количество часов света и питание личинок. [6]
Бивольтинные . популяции европейских кукурузных мотыльков дважды проходят стадию куколки: сначала в апреле, мае и июне, а затем снова в июле и августе Зимой европейский кукурузный мотылек остается в личиночной стадии. Температуры, превышающие 50 градусов по Фаренгейту (10 ° C), вызывают другие стадии развития. Урожай кукурузы в Северной Америке растет в эти теплые месяцы и является источником пищи для мотыльков. [6]
Взрослый
[ редактировать ]Европейский кукурузный мотылек имеет длину около 1 дюйма (2,5 см) и размах крыльев от 0,75 до 1 дюйма (1,9–2,5 см). Самка светло-желтовато-коричневого цвета с темными неровными волнистыми полосами поперек крыльев. Самец немного меньше и темнее. Кончик его брюшка выступает за пределы закрытых крыльев. Они наиболее активны перед рассветом. Взрослые особи проводят большую часть времени за кормлением и спариванием. Было обнаружено, что самцы и самки разных линий производят разные половые феромоны. [7]
Личинка
[ редактировать ]Взрослая личинка имеет длину от 0,75 до 1 дюйма (1,9–2,5 см). Личинки различаются по цвету от светло-коричневого до розовато-серого и имеют заметные маленькие круглые коричневые пятна на каждом сегменте тела. По мере роста они достигают размера от 2 до 20 мм. Личинки питаются мутовками кукурузы и зарываются в стебель и початок. У них высокая смертность сразу после вылупления, но как только будет установлено место кормления, у них будет лучшая выживаемость. Общее развитие до окукливания длится в среднем 50 дней. [8]
Диапауза
[ редактировать ]Диапауза, также известная как спячка, у европейских кукурузных мотыльков вызывается изменениями температуры и продолжительности светового дня. При более высоких температурах достаточно более коротких фотопериодов, чтобы вызвать диапаузу. Через 13,5 часов света, за которыми следовали 10,5 часов темноты, 100% личинок европейского кукурузного мотылька вступали в диапаузу независимо от температуры в диапазоне от 18 до 29 ° C (от 64 до 84 ° F). При высоких температурах и длительном фотопериоде в диапаузу вступает меньше личинок. [9]
Яйца
[ редактировать ]Самки кукурузной мотыльки откладывают скопления яиц на листьях кукурузы, обычно на нижней стороне. Яичные массы или скопления откладываются перекрывающимися друг от друга и имеют беловато-желтый цвет. По мере развития личинок внутри яиц яйца становятся все более прозрачными, и становятся видны черные головы неполовозрелых гусениц. Гусеницы вылупляются, прогрызая яйца.
Самка бабочки может откладывать две яичные массы за ночь в течение 10 ночей. Количество яиц в яичной массе с каждым днем уменьшается. Самка откладывает белые яйца, которые перед вылуплением становятся бледно-желтыми и, наконец, полупрозрачными. Яйца вылупляются в течение трех-семи дней после кладки . [10]
Спаривание
[ редактировать ]Цикл размножения
[ редактировать ]Первые европейские кукурузные мотыльки, завезенные в Северную Америку в начале 20 века, обосновались в Нью-Йорке. Эта популяция давала один выводок в год. Вторая популяция была завезена в Массачусетс и распространилась на Лонг-Айленд и долину реки Гудзон . Эта вторая популяция производит два выводка в год. [11]
Полиандрия
[ редактировать ]Если у них есть такая возможность, самки европейских кукурузных мотыльков, как и большинство мотыльков, спариваются с несколькими самцами, применяя репродуктивную стратегию, известную как полиандрия . Полиандрия дает женщинам несколько преимуществ. Например, многократное спаривание увеличивает плодовитость и продолжительность жизни самок, поскольку самки бабочек получают как питательные ресурсы , так и множество сперматофоров от самцов . Более того, спаривание с несколькими самцами гарантирует, что самка получит достаточно спермы для полного оплодотворения яйцеклеток. Кроме того, это повышает репродуктивную способность самок, поскольку увеличивает генетическое разнообразие потомства самки, тем самым увеличивая вероятность того, что они спарятся и передадут ее гены. [12]
Секс-феромоны
[ редактировать ]Призывное поведение самок европейских кукурузных мотыльков включает в себя выделение феромонной железы и выделение половых феромонов. бабочки На это призывное поведение влияет циркадный ритм , и он обычно происходит ночью. Более высокая влажность также вызывает призывное поведение, в то время как высыхание или высыхание снижает призывное поведение. [13] И самцы, и самки европейских кукурузных мотыльков производят половые феромоны. [14]
Существует два штамма европейских кукурузных мотыльков, которые различаются по варианту связи половых феромонов. Это Z и E штаммы , названные в честь стереохимии преобладающего изомера 11-тетрадеценилацетата, который они производят. [11] Вариант E феромона имеет транс-конфигурацию молекул водорода вокруг двойной связи, а вариант Z — цис-конфигурацию. Штамм Z производит соотношение феромонов Z и E -изомеров 97:3, тогда как штамм E производит соотношение феромонов Z и E -изомеров 4:96. Смесь изомеров гораздо эффективнее привлекает моль, чем один компонент. [15] [11] Штаммы Z и E могут спариваться и давать промежуточные варианты. [16]
Генетика
[ редактировать ]Производство специфической смеси феромонов у самок контролируется одним аутосомным фактором. Гетерозиготные самки производят больше E изомера чем Z. , Реакция на эти феромоны в обонятельных клетках самцов европейского кукурузного мотылька также контролируется одним аутосомным фактором с двумя аллелями. Анализ электрофизиологической передачи сигналов обонятельных клеток показал, что клетки с двумя аллелями E сильно реагировали на E -изомер и слабо на Z -изомер. Противоположный эффект был обнаружен у гомозиготных Z- самцов. Мужчины, гетерозиготные по этому аутосомному фактору, демонстрировали сходные неврологические реакции на оба изомера феромона. Наконец, реакция на феромон контролируется двумя факторами: сцепленным с полом геном на Z-хромосоме и еще одним на аутосоме. [16] У видов Lepidoptea пол определяется с помощью системы определения пола ZW, где самцы являются гомозиготными по ZZ, а самки - гетерозиготными по ZW. [17]
Выбор пола
[ редактировать ]Самцы также производят половые феромоны, которые структурно аналогичны тем, которые выделяются самками. Состав мужских феромонов важен для признания женщинами. Состав мужских феромонов меняется с возрастом. Самки предпочитают феромоны пожилых самцов. Дивергенция состава феромонов может привести к репродуктивной изоляции и возможному видообразованию. Считается, что эта эволюция происходит согласованно между мужчинами и женщинами внутри популяции. [14]
Яйцекладка
[ редактировать ]За свою взрослую жизнь, продолжающуюся от 18 до 24 дней, самка может отложить от 400 до 600 яиц. [7] Самка кукурузной мотыльки впервые откладывает яйца в июне. Яйца откладываются на нижней стороне листьев кукурузы рядом со средней жилкой . Около 90% яиц откладываются на лист чуть ниже первичного початкового листа, равное количество яиц откладывается выше и ниже этого листа с небольшим уклоном в сторону нижних листьев. Все яичные массы откладываются в пределах пяти листьев центрального початка. [18] Размеры выводка колеблются от 15 до 30 яиц, а яичная масса составляет около 6 мм в диаметре. [19] Период яйценоскости составляет около 14 дней, в среднем от 20 до 50 яиц в день. [7]
Мужские инвестиции
[ редактировать ]Самец европейского кукурузного мотылька производит эякулят сперматофора , содержащий сперматозоиды для оплодотворения самки и белок для питания самки, что является брачным подарком . Стоимость производства сперматофора относительно невелика по сравнению с затратами самки на откладку яиц. Самцы за свою жизнь спариваются в среднем 3,8 раза. Средний рефрактерный период между циклами спаривания у самца составляет 1,6 дня. При каждом последующем спаривании объем сперматофора уменьшается. Это уменьшение объема сперматофора связано со снижением плодовитости и фертильности самок. Самки, спаривающиеся с уже спарившимися самцами, с меньшей вероятностью откладывают все яйца. [20]
Растения-хозяева
[ редактировать ]Европейский кукурузный мотылек живет и питается в основном полевой кукурузой , но также ест сладкую кукурузу , попкорн и семенную кукурузу. Первое поколение кукурузных мотыльков, развивающееся поздней весной, питается листьями и стеблями растений кукурузы. Кроме того, второе поколение питается початком кукурузы, влагалищем листа и черенком початка. Если появится третье поколение, оно будет питаться початком, оболочкой листа и черенком початка. [4] [19]
Когда кукурузы мало или она приближается к концу сезона сбора урожая, европейские кукурузные мотыльки поражают лимскую фасоль , перец , картофель и горох . В редких случаях эти мотыльки живут на других зернах, соевых бобах или цветах. [19]
Вредитель сельскохозяйственных растений
[ редактировать ]
Европейский кукурузный мотылек получил свое название из-за своей привычки просверливать отверстия во всех компонентах растения кукурузы. Повреждение листьев снижает фотосинтез . Повреждение стебля кукурузы уменьшает количество воды и питательных веществ, которые растение может транспортировать в початок. Европейские кукурузные мотыльки также поедают початок, что снижает урожайность, и черенку початка, в результате чего початок часто падает на землю, что делает его непригодным для сбора урожая. [21] [19]
Биологический контроль
[ редактировать ]К средствам биологической борьбы с кукурузным мотыльком относятся перепончатокрылые паразитоиды рода Trichogramma , гриб Beauveria и простейшие Nosemapyausta bassiana .
Bt-кукуруза , разновидность генетически модифицированной кукурузы , имеет модифицированный геном, включающий синтетическую версию инсектицидного гена Bacillus thuringiensis kurstaki . В результате сорт кукурузы производит белок, который убивает личинки чешуекрылых , таксономического отряда, в который входит европейский кукурузный мотылек. [22]
Незрелые побеги кукурузы накапливают мощное антибиотическое вещество ДИМБОА , которое служит естественной защитой от широкого спектра вредителей, а также отвечает за относительную устойчивость незрелой кукурузы к европейскому кукурузному мотыльку.
Рекомендации по кукурузе-убежищу
[ редактировать ]При посадке Bt-кукурузы фермеры должны засеять участок кукурузы-убежища. Убежище – это территория, где выращиваются культуры, не содержащие инсектицидных генов. Эта зона убежища необходима для предотвращения развития у европейского кукурузного мотылька и других вредителей устойчивости к гену Bt. Насекомые, которые питаются культурами, не содержащими Bt, не разовьют устойчивость, но продолжат спариваться с любыми бабочками, которые выживут после употребления в пищу генетически модифицированной кукурузы. Насекомое редко выживает после поедания кукурузы Bt, но когда эти устойчивые особи спариваются с молью из убежища, потомство, которое они производят, все равно будет восприимчиво к токсину. [23] Исследования распространения европейских кукурузных мотыльков показали, что посадка кукурузы-убежища на расстоянии полумили от посевов Bt предотвращает устойчивость. [24]
мутуализм
[ редактировать ]Присутствие европейских кукурузных мотыльков на посевах кукурузы и наносимый ими ущерб повышают вероятность стеблевых гнилей, вызываемых возбудителем Fusarium graminearum . Туннель, проделанный европейскими кукурузными мотыльками, облегчает F. graminearum заражение стеблей кукурузы и увеличивает количество некротической ткани стебля. Присутствие F. graminearum в кукурузе, зараженной европейским кукурузным мотыльком, также ускоряет развитие личинок. [25]
Изменение климата
[ редактировать ]с повышением температуры, связанным с изменением климата Прогнозируется, что , ареал обитания европейского кукурузного мотылька будет расширяться. Кроме того, ожидается увеличение количества поколений. Модель CLIMEX, которая моделирует реакцию организмов на изменение климата, предсказывает, что площадь пахотных земель, пораженных европейским кукурузным мотыльком, в Европе увеличится на 61%. [26]
Галерея
[ редактировать ]
Самка, вид сверху
Самка, вид снизу
Самец, вид сверху
Самец, вид снизу
Боковой вид
Вид сверху
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ « Остриния нубилалис » . Интегрированная таксономическая информационная система . Проверено 6 июля 2007 г.
- ^ Кэффри, диджей; Уортли, Л.Х. (1927). Подробности – Отчет о ходе расследования европейского кукурузного мотылька . дои : 10.5962/bhl.title.108390 .
- ^ «Европейский кукурузный мотылек Ostrinia nubilalis» . Британские мотыльки . Проверено 8 сентября 2019 г.
- ^ Jump up to: а б Мартель, К.; Режасс, А.; Руссе, Ф.; Бетенод, М.-Т.; Бурге, Д. (2003). «Генетическая дифференциация, связанная с растением-хозяином, в северофранцузских популяциях европейского кукурузного мотылька» . Наследственность . 90 (2): 141–149. дои : 10.1038/sj.hdy.6800186 . ISSN 0018-067X . ПМИД 12634820 .
- ^ Европейский кукурузный мотыль . Проверено 25 октября 2017 г.
{{cite book}}:|website=игнорируется ( помогите ) - ^ Jump up to: а б Жизненный цикл и экотипы поколений европейского кукурузного мотылька . Проверено 25 октября 2017 г.
{{cite book}}:|website=игнорируется ( помогите ) - ^ Jump up to: а б с «Европейский кукурузный мотылек Ostrinia nubilalis (Hübner)» . Избранные существа . Университет Флориды . Проверено 30 октября 2017 г.
- ^ Сеть мониторинга вредителей штата Миссури (29 сентября 2015 г.). «Европейский кукурузный мотылек ID» Комплексная борьба с вредителями . Отделение наук о растениях Университета Миссури . Проверено 30 ноября 2017 г.
- ^ Бек, SD; Ханек, В. (1960). «Диапауза европейского кукурузного мотылька Pyrausta nubilalis (Hübn.)». Журнал физиологии насекомых . 4 (4): 304–318. дои : 10.1016/0022-1910(60)90056-1 .
- ^ Фелан, Польша; Норрис, К.Х.; Мейсон, Дж. Ф. (1 декабря 1996 г.). «История управления почвой и предпочтения хозяев Ostrinia nubilalis : доказательства того, что минеральный баланс растений опосредует взаимодействие насекомых и растений». Экологическая энтомология . 25 (6): 1329–1336. дои : 10.1093/ee/25.6.1329 . ISSN 0046-225X .
- ^ Jump up to: а б с Гловер, Ти Джей; Тан, Х.-Х.; Рулофс, В.Л. (2 января 1987 г.). «Дискриминация смеси половых феромонов самцами моли штаммов E и Z европейского кукурузного мотылька». Журнал химической экологии . 13 (1): 143–151. дои : 10.1007/BF01020358 . ISSN 0098-0331 . ПМИД 24301366 . S2CID 2332417 .
- ^ Фадамиро, Генри Ю .; Бейкер, Томас С. (1999). «Репродуктивная способность и продолжительность жизни самки европейского кукурузного мотылька Ostrinia nubilalis : влияние многократного спаривания, задержки спаривания и кормления взрослых особей». Журнал физиологии насекомых . 45 (4): 385–392. дои : 10.1016/s0022-1910(98)00137-1 . ПМИД 12770364 .
- ^ Ройер, Л.; Макнил, JN (2 ноября 1991 г.). «Изменения в кривом поведении и успехе спаривания у европейского кукурузного мотылька ( Ostrinia nubilalis ), вызванные относительной влажностью». Энтомология экспериментальная и прикладная . 61 (2): 131–138. дои : 10.1111/j.1570-7458.1991.tb02405.x . ISSN 1570-7458 . S2CID 86229678 .
- ^ Jump up to: а б Лассанс, Жан-Марк; Лёфстедт, Кристер (3 марта 2009 г.). «Согласованная эволюция мужских и женских признаков у европейского кукурузного мотылька Ostrinia nubilalis » . БМК Биология . 7:10 . дои : 10.1186/1741-7007-7-10 . ISSN 1741-7007 . ПМК 2671483 . ПМИД 19257880 .
- ^ Клун, Дж. А. (1 декабря 1975 г.). «Половые феромоны насекомых: внутривидовая феромональная изменчивость Ostrinia nubilalis в Северной Америке и Европе». Экологическая энтомология . 4 (6): 891–894. дои : 10.1093/ee/4.6.891 . ISSN 0046-225X .
- ^ Jump up to: а б Рулофс, В.; Гловер, Т.; Тан, XH; Сренг, И.; Роббинс, П.; Экенроде, К.; Лёфстедт, К.; Ханссон, бакалавр наук; Бенгтссон, Б.О. (ноябрь 1987 г.). «Производство и восприятие половых феромонов у европейской кукурузной мотыльки определяется как аутосомными, так и сцепленными с полом генами» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 84 (21): 7585–7589. Бибкод : 1987PNAS...84.7585R . дои : 10.1073/pnas.84.21.7585 . ISSN 0027-8424 . ПМК 299344 . ПМИД 16593886 .
- ^ Траут, В.; Сахара, К.; Марек, Ф. (2007). «Половые хромосомы и определение пола у чешуекрылых». Половое развитие: генетика, молекулярная биология, эволюция, эндокринология, эмбриология и патология определения и дифференциации пола . 1 (6): 332–346. дои : 10.1159/000111765 . ISSN 1661-5433 . ПМИД 18391545 . S2CID 6885122 .
- ^ Орр, Дэвид Б.; Лэндис, Дуглас А. (1 августа 1997 г.). «Откладка яиц европейской кукурузной мотыльки (Lepidoptera: Pyralidae) и влияние естественных враждебных популяций на трансгенную и изогенную кукурузу» . Журнал экономической энтомологии . 90 (4): 905–909. дои : 10.1093/джи/90.4.905 . ISSN 0022-0493 .
- ^ Jump up to: а б с д «Европейский кукурузный мотылек и Bacillus thuringiensis » . Электронная библиотека растениеводства и почвоведения . Проверено 25 октября 2017 г.
- ^ Ройер, Л.; Макнил, JN (1993). «Мужские инвестиции в европейского кукурузного мотылька Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Pyralidae): влияние на долголетие и репродуктивные способности самок». Функциональная экология . 7 (2): 209–215. дои : 10.2307/2389889 . JSTOR 2389889 .
- ^ Винал, Стюарт Каннингем (1917). Европейский кукурузный мотылек Pyrausta nubilalis Hübner: недавно поселившийся в Массачусетсе вредитель . Чикаго: Массачусетская сельскохозяйственная экспериментальная станция. стр. 147–149.
- ^ Служба распространения знаний Университета Кентукки Bt Corn - Что это такое и как работает
- ^ «Зона убежища сельскохозяйственных культур» . www.bt.ucsd.edu . Проверено 1 декабря 2017 г.
- ^ Шауэрс, Уильям Б.; Хеллмих, Ричард Л.; Деррик-Робинсон, М. Эллисон; Хендрикс, Уильям Х. (1 августа 2001 г.). «Поведение агрегации и распространения маркированных и выпущенных взрослых особей европейского кукурузного мотылька (Lepidoptera: Crambidae)» . Экологическая энтомология . 30 (4): 700–710. дои : 10.1603/0046-225x-30.4.700 . ISSN 0046-225X . S2CID 30095323 .
- ^ Чанг, ХК; Уилкоксон, Р.Д. (1 октября 1961 г.). «Взаимодействие европейского кукурузного мотылька и стеблевой гнили кукурузы». Журнал экономической энтомологии . 54 (5): 850–852. дои : 10.1093/джи/54.5.850 . ISSN 0022-0493 .
- ^ Коцманкова, Э.; Трнка, М.; Эйцингер, Дж.; Дубровский, М.; Штепанек, П.; Семерадова, Д.; Балек, Дж.; Скалак, П.; Фарда, А. (2011). «Оценка влияния изменения климата на появление отдельных вредителей с высоким пространственным разрешением: новый подход». Журнал сельскохозяйственной науки . 149 (2): 185–195. дои : 10.1017/s0021859610001140 . ISSN 1469-5146 . S2CID 85787181 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Европейский кукурузный мотыль на UKMoths
- Европейский кукурузный мотылек на веб-сайте UF / IFAS Featured Creatures
- Lepiforum.de
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
